CC BY
36УДК 611.41: 612.062+615.014.413
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕЗЕНКИ ПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС В НОРМЕ И
ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ
Т. П.Макалиш , В. С. Пикалюк
кафедра нормальной анатомии Медицинской академии им. С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского»
Для корреспонденции: 295006, ул. А.Невского 27а, г. Симферополь, Республика Крым
Макалиш Татьяна Павловна, аспирант кафедры нормальной анатомии Медицинской академии им. С. И. Георгиевского
E-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ
В статье представлены морфометрические параметры гистоструктуры селезенки крыс линии Wistar обоих полов зрелого возраста в норме, после однократного тотального облучения в сублетальной дозе, а так же после коррекции этих состояний ксеногенным ликвором. Полученные нами данные свидетельствуют, что тотальное облучение приводит к значительному угнетению белой пульпы селезенки, состояние которой нормализуется после 30 суток. При этом введение ксеногенного ликвора приводит к значительному ускорению репарационных процессов и восстановлению функций органа. Это говорит о возможности использования ксеногенной спинномозговой жидкости при иммунодефицитных состояниях.
Ключевые слова: селезенка; ликвор; облучение.
STRUCTURAL FEATURE OF ADULT RAT SPLEEN IN NORMAL AND AFTER IONIZING INFLUENCE
TP.Makalish , VS.Pikaluk
ABSTRACT
The article describes morphometric parameters of the white pulp of adult rat spleen in normal, after total subletal ionizing influence and injection of cerebrospinal fluid. Our results show that total ionizing influence drive to significant decline of white pulp. This condition comes to normal after 30 days. Herewith injection of the xenogenic liquor lead to notable acceleration of reparative process and function recovery. This suggests of possibility using xenogenic cerebrospinal fluid in immunodeficiency.
Key words: spleen, cerebrospinal fluid, ionizing influence.
Иммунодефицитные состояния привлекают все большее внимание исследователей и клиницистов. Ведутся активные поиски новых имму-нотропных препаратов [1-4]. Возможным биологическим источником такого биопрепарата можно рассматривать ксеногенную цереброспинальную жидкость (КЦСЖ). Наличие в ней большого количества биологически активных веществ, таких как иммуноглобулины, интер-фероны, гормоны позволяют предположить активное влияние ксеногенного ликвора на иммунную систему реципиента. Отсутствие видовых маркеров делает возможным введение ликвора любым видам животных, в том числе и человеку, без риска вызвать сильные аллергические реакции или отторжение [5]. На кафедре нормальной анатомии человека Медицинской академии им. С. И. Георгиевского проводится ряд исследований по влиянию КЦСЖ на органы иммунитета крыс. Так, выяснены особенности воздействия ликвора на красный костный мозг, тимус, брыжеечные лимфатические узлы крыс
[6-8]. Целью данной работы является определить особенности паренхиматозного компонента селезенки крыс половозрелого возраста после введения им ксеногенного ликвора в норме и при иммунодефицитном состоянии.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Эксперимент проведен на крысах линии Wistar обоих полов возрастом 10 месяцев. Животные были разделены на контрольную и экспериментальные группы. Группу контроля составили крысы, получавшие физраствор в дозе 2 мл/кг живого веса. Экспериментальным животным вводили КЦСЖ в той же дозировке 3 и 10 раз каждые третьи сутки. Отдельную экспериментальную группу составили крысы, которых подвергли однократному тотальному облучению в дозе 5 Гр с целью создания модели иммунодефицита. Облучение проводили на установке «Тератрон» на базе КРУ «ОКД». Половина из них после облучения получала ликвор
трех- и десятикратно. Через сутки после последней инъекции животных декапитировали под эфирным наркозом для забора органа. Селезенку измеряли, взвешивали и фиксировали в десятипроцентном растворе формалина для дальнейших исследований. После изготовления парафиновых блоков получали поперечные тонкие срезы на уровне ворот органа, окрашивали гематоксилин-эозином для измерения морфологических параметров белой пульпы. Статистическую обработку полученных результатов проводили в лицензированной программе Statistica 6.0 с использованием непараметрического и-теста Манна-Уитни при р<0,01.
РЕЗУЛЬТАТЫ
У крыс зрелого возраста после трехкратного введения ликвора доля элементов стромы
составила 2,06% от площади среза, красная пульпа занимала 61,31%, доля белой пульпы равнялась 36,75%. Капсула органа плотная, ровная. Красная пульпа селезенки имеет нормальное кровенаполнение. Выявили незначительное увеличение количества первичных лимфатических узелков (ЛУ) в сравнении с контролем. При этом ЛУ, содержащие герминативные центры, достоверно превосходят в размерах таковые в контрольной группе на 37%* (см. Табл.). Их диаметр также увеличился на 28%*. Это произошло за счет увеличения маргинальной зоны ЛУ. Так, ее относительная площадь в контрольной группе составила 45,05% от общей площади ЛУ, в экспериментальной группе это значение увеличилось до 51,52%.
Таблица 1.
Группа
Размеры лимфатических узелков белой пульпы селезенки крыс
Контроль Ликвор Облучение Облучение+ликвор
7-е сутки 30-е сутки 7-е сутки 30-е сутки 7-е сутки 30-е сутки 7-е сутки 30-е сутки
Площадь ЛУ, мкм
117060,59±26786,24 137641,50±10884,83 186843,16±10101,47* 264556,18±21836,05* 73449,46±14229,50* 211094,62±3244,20 127731,2± 14048,18* 174180,69±20618,80
Диметр ЛУ, мкм
425,77±40,41
495,74±20,51
589,57±19,00*
657,18±25,33*
222,26±50,60*
579,01±12,21
471,4±25,91*
525,20±37,87
Десятикратное введение ликвора привело к увеличению доли белой пульпы на поперечных срезах селезенки на 30,57%* и уменьшению доли красной пульпы на 18,72%*, при этом доля стромальных элементов не изменилась. Количество первичных узелков составило треть от общего количества, однако размеры вторичных ЛУ и их зон значительно увеличились, особенно сильно это выражено в маргинальной зоне. Так, площадь ЛУ увеличилась на 92% относительно контрольной группы, а их диаметр - на 32%. Площадь маргинальной зоны превысила контрольные значения на 128%, так же увеличилась и ее относительная площадь. При этом относительные площади остальных зон ЛУ достоверно уменьшились.
Однократное тотальное облучение крыс в сублетальной дозе 5 Гр привело к значительным изменениям в селезенке, которые коснулись в первую очередь ее пульпы. Красная пульпа малокровна и составила 79% от площади среза. На элементы стромы пришлось 4%, за счет разрастания трабекул и стенок сосудов. Белая пульпа занимала лишь 17% и была представлена периартериальными лимфатическими влагалищами и небольшими ЛУ (рис. 1). Их площадь достоверно уменьшилась на 40,85%, а диаметр на 47,80%. Слабо выражен краевой синус. Маргинальная зона опустошена. Периарте-риальная зона также зачастую отличается малой плотностью клеток. Подавляющее большинство ЛУ не содержит герминативных центров (ГЦ).
щр
• >... V*
•'•'2 , 'Л Ч »•., . 2
. 'г:.';."
Рисунок 1. Селезенка крысы на 7-е сутки после облучения. 1 - лимфатический узелок; 2 - пери-артериальное лимфатическое влагалище; 3 - красная пульпа. Гематоксилин-эозин. Об. 10х.
Через 30 суток морфометрические показатели пульпы селезенки крыс стали приближаться к контрольным значениям. Площадь лимфатических узелков возросла до 211094,62±3244,20 мкм2, их диаметр составил 579,01±12,21 мкм. Эти значения не имеют дос-
товерных отличий от контроля. Большая часть узелков имеют герминативные центры (рис.2). Хорошо определяются все зоны узелка, включая маргинальную. Ее относительная площадь составила 47,23±2,36%, что практически не отличается от контрольных значений.
"тф.
"У '?.
ЩШ
-щщт ___- ■•>
Рисунок 2. Селезенка крысы на 30-е сутки после облучения. Имеются герминативные центры (1), маргинальная зона (2). Гематоксилин-эозин. Об. 10х.
При коррекции облучения инъекциями лик-вора трех- и десятикратно мы наблюдали следующие изменения.
После трехкратного введения ликвора облученным крысам доля красной пульпы несколько уменьшилась (до 75%) за счет увеличения белой (до 20%). Красная пульпа по-прежнему малокровна. Наблюдалось обильное ветвление артериол в ЛУ и в красной пульпе селезенки. Площадь ЛУ увеличилась на
73,90%*, а диаметр - на 112,10 % в сравнении с облученными крысами, не получавшими лик-вор. В ЛУ все еще трудно определяется маргинальная зона и маргинальный синус, однако хорошо видны периартериальная зона и ГЦ, имеющиеся в большинстве ЛУ (рис.3). Площадь ГЦ составила 11085,1± 870,83 мкм2, а диаметр -149,0± 6,97 мкм, что в два раза превышает таковые в контрольной группе.
1
2
а* -" ■ * •'.
Рисунок 3. Селезенка облученной крысы, получавшей ликвор трехкратно; 7-е сутки эксперимента. Хорошо различимы герминативный центр (1), периартериальная зона (2). Гематоксилин-
эозин. Об. 10х.
После десятикратного введения ликвора облученным крысам соотношение площадей красной и белой пульпы сравнялись с таковыми в первой экспериментальной группе на 30 сутки. Красная пульпа имела нормальное крове-
1
наполнение. Количество ЛУ увеличилось, при этом больше половины из них содержали герминативные центры. Площадь ЛУ и их диаметр не имели достоверных отличий от контрольных значений (рис.4).
Рисунок 4. Селезенка облученной крысы, получавшей ликвор десятикратно. Крупный лимфатический узелок с центром размножения (1) и хорошо различимой маргинальной зоной (2). Гематоксилин-эозин. Об. 10х.
Широко известно, что ионизирующее облучение губительно влияет на живые клетки, особенно находящиеся в стадии пролиферации. По этой причине происходит тотальное опустошение красного костного мозга, а следом за ним и периферических органов иммуногенеза, таких как лимфатические узлы и селезенка. Мы наблюдали обеднение красной пульпы и истоще-
ние лимфоидного компонента селезенки, что не противоречит литературным данным [9-11].
В целом, к 30-м суткам эксперимента мор-фофункциональное состояние селезенки приближалось к норме. Однако введение ликвора значительно ускоряло этот процесс. Так, уже после трех инъекций наблюдались рост количества ЛУ, увеличение их размеров, в большинст-
ве случаев узелки содержали ГЦ. При этом если численные показатели размеров ЛУ в норме и после коррекции облучения ликвором статистически не отличались друг от друга, то морфологически состояние белой пульпы селезенки в этих группах значительно отличалось. Если в норме диаметр ЛУ и его площадь во многом определяются шириной маргинальной зоны, то после облучения значительная доля площади приходится на герминативный центр. В первом случае мы наблюдаем активную белую пульпу, во втором случае явно выражен процесс восстановления потенций органа.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные нами данные свидетельствуют, что тотальное облучение приводит к значительным изменениям в структуре селезенки крыс. На седьмые сутки эксперимента наблюдается уменьшение процентного содержания белой пульпы селезенки, уменьшение числа и размеров лимфатических узелков. Нормальное функциональное состояние селезенки восстанавливается к 30 суткам. При этом введение ксеногенного ликвора приводит к значительному ускорению репарационных процессов и восстановлению функций органа. Это говорит о возможности использования ксеногенной спинномозговой жидкости при иммунодефицитных состояниях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Султанова Р. Х., Алиев Х. У., Батырбеков А. А.. Изучение влияния вигитрила на иммунологическое состояние у экспериментальных животных. Сиб. мед. журн. (Иркутск). 2012;3:40-42.
2. Шахмурова Гюльнара Абдуллаевна, Батырбеков А. А., Эгамова Ф. Р., Хушбактова З. А., Сыров В. Н. Экспериментальная оценка имму-нотропного действия суммарных экдистероид-содержащих препаратов из Silene brahuica и Ajuga turkestanica. Иммунология. 2013;1:24-26.
3. Aghili T, Arshami J, Tahmasbi AM, Haghparast AR. Effects of Hypericum perforatum extract on IgG titer, leukocytes subset and spleen index in rats.Avicenna Journal of Phytomedicine. 2014;4(6):413-419.
4. Shabbir A, Arshad HM, Shahzad M, Shamsi S, Ashraf MI. Immunomodulatory activity of mefe-namic acid in mice models of cell-mediated and humoral immunity. Indian Journal of Pharmacology. 2016;48(2):172-178. doi:10.4103/0253-7613.178837.
5. Ликвор как гуморальная среда организма / В. С. Пикалюк, Е. Ю. Бессалова, В. В. Ткач (мл) и др. - Симферополь, ИТ «АРИАЛ», 2010. - 192 с.
6. Кривенцов М. А., Пикалюк В. С. Ультрамикроскопическая характеристика брыжеечных
лимфатических узлов при парентеральном введении ксеногенной спинномозговой жидкости. Клшчна анатомiя та оперативна хiрургiя. 2008;7(4):56-60.
7. Шаймарданова Л.Р. ультрамикроскопические изменения клеток костного мозга под действием ксеногенной спинномозговой жидкости. Морфолопя. 2010;IV(4):67-72.
8. Кривенцов М. А. Гистоморфометрическая характеристика тимуса крыс зрелого и пред-старческого возрастов при парентеральном введении спинномозговой жидкости / М. А. Кривенцов. Таврический медико-биологический вестник. 2013;16(4): 91 - 94.
9. Лемберг В. К. Патологическая анатомия при хронической лучевой болезни. Радиация и риск (Бюллетень НРЭР). 1995;5:54-60.
10. Гребнев Д. Ю. Ястребов А. П., маклакова И. Ю. Изменения морфометрических показателей селезёнки старых лабораторных животных после воздействия ионизирующего излучения на фоне трансплантации стволовых клеток. Казанский медицинский журнал. 2013;94(6): 911-914.
11. Balogh, A., Persa, E., Bogdandi, E.N. et al. The effect of ionizing radiation on the homeostasis and functional integrity of murine splenic regulatory T cells / Andrea Balogh, Eszter Persa, Eniko Noemi Bogdandi, Anett Benedek, Hargi-ta Hegyesi, Geza Safrany, Katalin Lumniczky .Inflammation Research. 2013;62(2): 201-212.
REFERENCES
1. Sultanova Rano Hakimovna, Aliev Habibulla Ubaydullaevich, Batyrbekov Akram Anvarovich. Study of the effect of vigitril on the immunological state of the experimental animals.Sib.med.jorn (Irkutsk). 2012;3:40-42. (In Russ)
2. Shahmurova Gyulnara Abdullaevna, Batyrbekov A. A., Egamova F. R., Hushbaktova Z. A., Syrov V. N. Experimental evaluation of immunotropic actions of total ecdysteroid containing drugs from silene brahuica and ajuga turkestanica. Immunolo-gia. 2013;34(1):24-26.(In Russ)
3. Aghili T, Arshami J, Tahmasbi AM, Haghparast AR. Effects of Hypericum perforatum extract on IgG titer, leukocytes subset and spleen index in rats.Avicenna Journal of Phytomedicine. 2014;4(6):413-419.
4. Shabbir A, Arshad HM, Shahzad M, Shamsi S, Ashraf MI. Immunomodulatory activity of mefe-namic acid in mice models of cell-mediated and humoral immunity. Indian Journal of Pharmacology. 2016;48(2):172-178. doi:10.4103/0253-7613.178837.
5. Likvor kak gumoral'naya sreda organizma / V.
5. Pikalyuk, E. Yu. Bessalova, V. V. Tkach (ml) i dr. - Simferopol', IT «ARIAL», 2010. - 192 s. (In Russ)
6. Kriventsov M.A. ultramicroscopic characteristic of the mesenteric lymph nodes in case of a paren-teral introduction of the xenogeneic cerebrospinal
fluid. Klinichna anatomiya ta operativna khirurgiya.2008;7(4):56-60. (In Russ)
7. Shaymardanova L.R. Ultrastructural changes of bone marrow cells exposed for xenogenous cerebrospinal fluid. Morfologiya.2010;4(4):67-72. (In Russ)
8. Kriventsov M.A.. Histomorphometric characteristics of the thymus of mature and presenile rats after parenteral administration of the cerebrospinal fluid. Tavricheskii mediko-biologicheski vestnik. 2013;16(4):91-94.(In Russ)
9. Lemberg V. K. Pathology of chronic radiation sickness. Radiatsia I Risk. 1995;5:54-60. (In Russ)
10. Grebnev D.Yu., Yastrebov A.P., Maklakova I.Yu. The change of splenic morphometric parameters in aged laboratory animals exposed to ionizing radiation after undergoing stem cells transplantation. Kazanskii meditsinskii zhurnal. 2013;94(6):911-914. (In Russ)
11. Balogh, A., Persa, E., Bogdandi, E.N. et al. The effect of ionizing radiation on the homeostasis and functional integrity of murine splenic regulatory T cells / Andrea Balogh, Eszter Persa, Eniko Noémi Bogdandi, Anett Benedek, Hargi-ta Hegyesi, Géza Sâfrâny, Katalin Lumniczky .Inflammation Research. 2013;62(2): 201-212.
